Як MAVEN з’ясував, що рухає полярними сяйвами на Марсі — і чим вони відрізняються від земних

Ключові висновки дослідження, опублікованого в липні 2026 року:

• Протони, а не електрони, є головним рушієм багатьох марсіанських полярних сяйв. Протони сонячного вітру (іони водню) безпосередньо потрапляють в атмосферу, де відбирають електрони в атмосферних газів і випромінюють ультрафіолетове світло .
• «Викрадені» електрони уможливлюють незвичайну протонну аврору. MAVEN з’ясував, що протони сонячного вітру захоплюють електрони від нейтральних атомів водню в розлогій водневій екзосфері Марса, перетворюючись на нейтральні атоми. Ці атоми можуть проникати глибоко в атмосферу, перш ніж знову йонізуватися та створити сяйво .
• Денна протонна аврора є широко розповсюдженою і майже постійною, охоплюючи великі ділянки денної сторони планети — на відміну від Землі, де протонні сяйва обмежені невеликими полярними регіонами .
• MAVEN також задокументував плямисту протонну аврору під час турбулентних умов сонячного вітру та дифузну нічну аврору, яку викликають сонячні енергетичні частинки під час сонячних бур .

Як марсіанські сяйва порівнюються із земними

Коротко кажучи, на Марсі діє «аврора універсаліс» — сяйва, що вкривають більшу частину планети, а не лише полюси, і рухаються тією ж фізикою магнітного перез’єднання, але в зменшеному та локалізованому вигляді .

Докази та прилади, що підтвердили відкриття

Основним інструментом для виявлення авроральних випромінювань в ультрафіолетовому діапазоні (зокрема, лінії Лайман-альфа водню) став спектрограф IUVS (Imaging Ultraviolet Spectrograph) апарата MAVEN . Допоміжні прилади включають:

• Аналізатор іонів сонячного вітру (SWIA) та Аналізатор електронів сонячного вітру (SWEA) — вимірювали склад і енергетичні спектри частинок сонячного вітру .
• Магнетометр (MAG) — картографував топологію магнітного поля та підтверджував, де саме залишкові поля спрямовують частинки .
• Мас-спектрометр нейтральних газів та іонів (NGIMS) — вимірював зміни хімічного складу атмосфери під час авроральних подій .

Відкриття 2015 року дифузної ультрафіолетової аврори (подія «Різдвяні вогні») стало можливим завдяки даним IUVS, які показали яскраве ультрафіолетове світіння, що протягом п’яти днів у грудні 2014 року охопило всю північну півкулю Марса . Відкриття протонної аврори у 2018 році відбулося завдяки кореляції даних IUVS про випромінювання водню з вимірами SWIA, які зафіксували потік протонів в атмосферу .

Деталі публікації дослідження

Знакове дослідження липня 2026 року:

• Назва: Miniature Dungey-like cycle drives aurora at Mars
• Автори: Шаошуй Сюй (Shaosui Xu) та колеги (Каліфорнійський університет у Берклі / Лабораторія космічних наук)
• Журнал: Nature Communications
• Дата публікації: 24 липня 2026 року
• Ключове твердження: Вимірювання повним набором приладів MAVEN підтвердили, що магнітне перез’єднання (цикл Данжі) діє над залишковими магнітними полями кори Марса, прискорюючи протони в атмосферу та створюючи полярні сяйва .

Попередні ключові статті:

• Discovery of diffuse aurora on Mars, Science 350, aad0210 (2015)
• MAVEN observations of the response of Mars to an interplanetary coronal mass ejection, Science (2015)

Загальні наслідки

• Еволюція магнітного поля планет: Демонстрація того, що цикл Данжі працює над локальними залишковими полями, допомагає зрозуміти, як Марс, попри втрату глобального динамо мільярди років тому, досі динамічно взаємодіє із сонячним вітром .
• Втеча атмосфери: Те саме магнітне перез’єднання, що створює сяйва, також прискорює атмосферні йони в космос. Дані MAVEN показали, що ерозія атмосфери різко посилюється під час сонячних бур, що допомогло кількісно оцінити, як Марс втратив більшу частину своєї атмосфери — а разом із нею й воду — за геологічний час .
• Порівняльна планетологія: Відкриття підтверджує, що магнітне перез’єднання є універсальним процесом для всіх планет земного типу, масштаб якого залежить від сили та геометрії наявних магнітних полів .

Завершення місії: втрата зв’язку та фінал

Місія MAVEN офіційно завершилася 3 червня 2026 року, коли NASA визнала апарат таким, що не підлягає відновленню . Хронологія подій:

• 6 грудня 2025 року — NASA отримала останній сигнал від MAVEN під час неочікуваної втрати контролю над орієнтацією апарата .
• Січень 2026 року — NASA відновила спроби встановити зв’язок після сонячної кон’юнкції, надсилаючи команди на відновлення, але не отримала жодної відповіді .
• 3 червня 2026 року — NASA провела пресконференцію та офіційно оголосила про завершення місії, назвавши стан апарата «безнадійним». Причина відмови залишається предметом розслідування .
• На момент завершення місії: MAVEN провів понад 11 років на орбіті Марса (прибув у вересні 2014 року), пропрацювавши більш ніж на десятиліття довше за свою основну однорічну місію . Він виконав понад 10 років наукових спостережень, склав карту втечі атмосфери протягом повного сонячного циклу, відкрив кілька типів марсіанських полярних сяйв та слугував критично важливим ретранслятором зв’язку для марсоходів на поверхні .